| 一直以来,人类使用的能源主要有三种——原油、天然气和煤炭。根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,那么,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年。也就是说,再过两代人,将不知原油和天然气为何物。所以,开发新能源,替代上述三种传统能源,已成为当务之急。
由于可再生能源的研究和开发需要进行大量的资金投入,使用成本仍高于传统能源,因此必须依靠政策保障才可以得到广泛推广。
2005年2月28日,《中华人民共和国可再生能源法》被全国人大常委会审议通过,并将于2006年1月1日正式施行。该法中界定的“可再生能源”是指水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能等非化石能源,该法出台的意义就是为了推进可再生能源的开发利用,克服目前可再生能源开发利用中所面临的发电上网难、上网电价高等法律、政策和市场层面的障碍。
在《可再生能源法》中,特别规定对电网企业、经营燃气管网和热力管网企业及石油销售企业违反本法将被处以发电、生产企业经济损失一倍以下的罚款。?
可再生能源并网发电是可再生能源大规模商业化应用的主要领域,世界各国都通行这样的规定:电网企业要全额收购那些依法取得行政许可或报送备案的再生能源发电项目的上网电量,并提供上网服务。这次把这些内容写入法条是扶持可再生能源电力企业得以生存并逐步提高竞争力的重要措施。向具有垄断地位的电网企业下达此规定,将有效解决我国现行可再生能源发电上网难的问题,为可再生能源电力更大规模的发展创造必要的前提条件。
该法案还为可再生能源发电提供了有力的市场价格支持。该法规按照小水电、风能发电等不同的技术类型和各地不同的条件,分别规定不同的上网电价。并且定价原则是:上网电价水平根据各地区平均发电成本加上合理的利润来确定。这一价格机制将使可再生能源发电投资者获得相对稳定和合理的回报,引导企业向可再生能源发电领域投资,从而加快可再生能源开发利用的规模化和商业化。
中国能源网韩晓平认为,《可再生能源法》一个历史性的突破在于第四章明确了电力企业必须“全额收购”经政府许可的可再生能源项目所生产的电力;符合燃气热力企业入网标准的可再生能源项目燃气、热力企业应接收入网;符合国家标准的可再生液体燃料、石油销售企业应纳入销售系统。第七章中进一步规定电力、燃气、热力和石油销售企业违反本法规定,造成经济损失的承担赔偿,拒不执行的加倍罚款。在中国历史上第一次通过强制性法律条款强迫垄断企业,特别是中央所属国有垄断企业,尊重社会公共利益,遵守公共道德,遵守国家法律。其意义之深远,今后对于国家政治体制进步、市场经济进程和可持续发展将具有更加广泛的影响。
法律虽好,仍需执行有力
中国是继美国之后第二大温室气体排放国,虽然二氧化碳的排放量与美国还存在差距,但是甲烷气体的排放量已经跃居榜首,而甲烷气体的温室效应强度是二氧化碳的24.5倍,而且重新固化甲烷比固化二氧化碳困难得多。
中国大量甲烷性气体的排放本来是可以作为能源资源回收利用的,例如城市污水处理厂、垃圾填埋场和养殖场等生物质性沼气;矿井瓦斯、煤层气、焦化煤气、高炉煤气等煤质性气体;石油伴生气、炼厂废气等油质性气体等等。可是,由于种种原因,在我国出现了一边是资源枯竭和环境污染,另一边是资源浪费和肆无忌惮地排放。
中国能源网韩晓平认为:“为什么这些本来应该成为宝贵资源的气体未能被有效利用,反而排放成为污染物来危害我们自己的生存环境?根本的问题是来自利益集团的阻力没有得到有效遏制”。
1997年全国人大曾颁布《中华人民共和国节约能源法》,1996年国务院曾经批转《国家经贸委、计委等部委关于进一步开展资源综合利用意见的通知》(国发(1996)36号),但是这些法律法规的执行不能令人满意,一些国家明确鼓励支持的技术和产业方向,某些利益集团对他们有用的就执行,没用的就可以拒不执行。而行政部门也只能是束手无策。
北京高碑店污水处理厂是北京第一个采用沼气热电联产的可再生能源市政工程,将污水处理中的淤泥进行发酵,生产沼气发电,将发电后的余热用于发酵系统保温升温。这一系统可以有效降低沼气中的甲烷和臭气污染,有效利用可再生能源。但是沼气发电厂的并网工作长期无法“合法化”,遭遇到北京电力部门以安全等理由的“为难”,最后使得以后建设的污水处理厂无人再敢问津这一技术。北京周边有大量的垃圾填埋场,每年产生了大量沼气放散,既污染环境,也不安全。很多企业曾考虑积极参与利用这些资源,但都在并网问题上无法“突破”而止步不前,连并网都难以落实,更何况向电网售电。
“北京尚且如此,全国可见一斑。其实国家鼓励利用这些可再生能源是早已写进相关法律法规的,但是这些对国家法律、法规置若罔闻的中央直属企业的业务、人事是垂直领导,中央政府的主管机构和地方政府既管不了他们的业务工作,也决定不了人事任免,说了怕他们生气,告了怕没结果,只能委曲求全”,韩晓平说。
《可再生能源法》与《节能法》面临着一个同样的难题,就是缺乏行政执法主体。《刑法》、《环保法》、《水法》等,甚至《电力法》都有自己的执法主体,所以法律执行相对顺利。但主管节能和新能源开发利用的机构却被一次次削减,执法系统无法完善,机构不健全,工作没人干,节能和新能源利用工作被边缘化了。
“如果不能建立一个有力的执法主体,没有一个强有力的管理机构,不能赋予他们必要的权利,这一法律将很难得到有效的实施”,韩晓平说。
五种新能源将被优先开发
根据科学家预测,21世纪的能源主要为核能、太阳能、风能、地热能、氢能和潮汐能、海洋能。这一系列能源如能得到很好的开发、合理的利用,一定能解决长期困扰政府、科学家和居民的难题。?
核能
核能在今后一段时期内还将有所发展,但是核电站的最大使用期只有25~30年,核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低,过多地建设核电站是否明智可取,还有待今后实践和历史来检验。那么,人类将向何处寻找新能源呢?先进国家的能源专家认为,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,在今后将肯定会优先获得开发利用。
太阳能
太阳能利用的形式很多,例如太阳能集热为建筑供暖、供热水,用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置,等等,这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中的利用形式,则是太空发电。在距地面三万多公里高空的同步卫星上,太阳能电池每天24小时均可发电,而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通过对人体无害的微波向地面输送。
风能
风能利用技术的不断革新,使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计,二三十年内,风力发电量将要占欧共体总电力的30%左右。
地热能
目前世界上已有近200座地热发电站投入了运行,装机容量数百万千瓦。研究表明,地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类消耗几百亿年,真可谓取之不尽,用之不竭,今后将优先利用开发。
波浪能
主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站,让涨潮的海水冲进有一定高度的贮水池,池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站,其发电量可供一个30万人口的城市使用。
氢能
氢是宇宙中含量最丰富的元素之一,就可经提取出无穷无尽的氢。
各国正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑是人类未来要优先利用的能源之一。
以生物质能造福中国农村
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到本世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营。以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和l0%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10~25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了l兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。
1991年至1998年,中国农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达到17.7%。随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切,传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于我国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求。因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。
根据生物质能的作用和我国现状,我国已确定目前的重点发展项目——
近期优先发展项目:生物质气化供气,生物质气化发电,大型沼气工程,生物质直接燃烧供热;
中长期发展项目:生物质高度气化发电项目(BIG/CC),生物质制氢等优质燃气,生物质热解液化制油。
沼气
20世纪90年代以来,我国沼气建设一直处于稳步发展的态势。到1998年底,全国户用沼气池发展到688万户,比上年增长7.8%,利用率达到91.7%。全国大中型沼气工程累计建成748处,城市污水净化沼气池累计49300处。以沼气及沼气发酵液在农业生产中直接利用为主的沼气综合利用有了长足发展,达到339万户,其中北方“四位一体”能源生态模式21万户,南方“猪沼果”能源生态模式81万户。
以沼气利用技术为核心的综合利用技术模式由于其明显的经济和社会效益而得到快速发展,这也成为中国生物质能利用的特色,如“四位一体”模式、“能源环境工程”等。所谓“四位一体”就是一种综合利用太阳能和生物质能发展农村经济的模式,其内容是在温室的一端建地下沼气池,池上建猪舍、厕所。在一个系统内既提供能源,又生产优质农产品。“能源环境工程”技术是在原大中型沼气工程基础上发展起来的多功能、多效益的综合工程技术,既能有效解决规模化养殖场的粪便污染问题,又有良好的能源、经济和社会效益。其特点是粪便经固液分离后液体部分进行厌氧发酵产生沼气,厌氧消化液和渣经处理后成为商品化的肥料和饲料。
薪炭林?
1981年我国开始有计划的薪炭林建设,至1995年,全国累计营造薪炭林494.8万公顷。根据这些年全国造林成效调查,薪炭林成林面积和单位面积年生物量测算,薪炭林年增加薪材量2000~2500万吨,对缓解农村能源短缺起到了重要作用。?
生物质气化?
生物质气化即通过化学方法将固体的生物质能转化为气体燃料。由于气体燃料高效、清洁、方便,因此生物质气化技术的研究和开发得到了国内外广泛重视,并取得了可喜进展。在我国,将农林固体废弃物转化为可燃气的技术也已初见成效,主要应用于集中供气、供热、发电方面。
中国林科院林产化学工业研究所从20世纪80年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/h。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000kJ/Nm3,气化热效率达70%以上。
山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉,主要用于秸秆等农业废弃物的气化,在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模,到1998年底,已建成秸秆气化集中供气站164处,供气4572万立方米,用户7700户。
广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。
另外,大连环科院、辽宁能源所、北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。?
生物质固化及其它?
具有一定粒度的生物质原料,在一定压力作用下(加热或不加热),可以制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料。原料经挤压成型后,密度可达1.1~1.4吨/立方米,能量密度与中质煤相当,燃烧特性明显改善,火力持久黑烟小,炉膛温度高,而且便于运输和贮存。?
利用生物质炭化炉可以将成型生物质块进一步炭化,生产生物炭。由于在隔绝空气条件下,生物质被高温分解,生成燃气、焦油和炭,其中的燃气和焦油又从炭化炉释放出去,所以最后得到的生物炭燃烧效果显著改善,烟气中的污染物含量明显降低,是一种高品位的民用燃料,优质的生物炭还可以用于冶金工业。?
辽宁省能源研究所、西北农业大学、中国林科院林产化工研究所、陕西武功轻工机械厂、江苏东海县粮食机械厂等10余家单位研究和开发生物质成型燃料技术和设备。?
沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国体科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。?
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《中华人民共和国可再生能源法》部分法条
《中华人民共和国可再生能源法》总体上是政策框架法,它主要确立了以下一些重要的法律制度:?
1.有关可再生能源总量目标制度?
第七条规定:“国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标,报国务院批准后执行,并予公布”。?
“国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和各省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况,会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标,并予公布”。?
2.有关可再生能源并网发电审批和全额收购制度?
第十三条规定:“国家鼓励和支持可再生能源并网发电”。?
“建设可再生能源并网发电项目,应当依照法律和国务院的规定取得行政许可或者报送备案”。?
第十四条规定:“电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,并为可再生能源发电提供上网服务”。?
3.有关可再生能源上网电价与费用分摊制度?
第十九条规定:“可再生能源发电项目的上网电价,由国务院价格主管部门根据不同类型可再生能源发电的特点和不同地区的情况,按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定,并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整。上网电价应当公布”。?
第二十条规定:“电网企业依照本法第十九条确定的上网电价收购可再生能源电量所发生的费用,高于按照常规能源发电平均上网电价计算所发生费用之间的差额,附加在销售电价中分摊。具体办法由国务院价格主管部门制定”。
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